化學鍵與分子軌域
鍵的極性(bond polarity)
想象一場拔河,其中一隊稍微更強一些:繩子的中點從未完全越到某一邊,卻會停在更強那隊這邊近一點的地方。在共價鍵裡,當一個原子比另一個把共享電子拉得更狠時,電子雲就朝它偏移。這種不均勻的共享就是鍵的極性。
準確地說,鍵的極性是由兩個原子電負性的差異引起的、沿鍵的電荷分離。電負性較大的原子帶上一點部分負電荷(記作 δ−),另一個帶上一點部分正電荷(δ+)。電負性差越大,鍵就越極性;若兩個原子完全相同,則沒有差異,鍵是非極性的。
鍵的極性之所以重要,是因為它給了分子一些「帶黏性的端頭」——正是這些部分電荷驅動著分子之間的相互吸引、溶解,以及生物學裡分子彼此對接的方式。需要注意的是:有極性鍵的分子,整體上未必是極性分子:如果各根鍵的極性方向相反、靠對稱性相互抵消,整個分子儘管含有極性鍵,卻可以是非極性的。
二氧化碳(O=C=O)有兩根強極性的 C=O 鍵,可整個分子卻是非極性的。因為它是直線形且對稱的,兩根鍵的拉力方向正好相反、相互抵消。水含有同類的極性鍵,卻因形狀彎折而無法抵消,所以是強極性的。
極性鍵可以靠對稱性相互抵消,留下一個非極性的分子。
部分電荷(δ+、δ−)不是離子那樣的整數電荷。它們標記的是一根完整的共價鍵內部、共享電子那種輕微的、分數性的失衡——並沒有哪個電子真的被交了出去。只有當這種失衡變得極端時,鍵才算得上是離子鍵。
又稱
另見